基于Unity3D的改进实时红外仿真系统

摘要

基于红外物理基础理论和自然场景仿真理论,通过改进已有算法以满足红外仿真系统中的实时性和准确性2个基本要求,提出基于Unity3D的改进实时红外仿真系统.首先探讨并修正了部分零视距离辐射计算模型和影响温度场的主要计算模型,在计算中考虑太阳赤纬角,改进经验公式,提高了计算的准确性;然后在讨论了热源放置和热传递计算问题之后,在红外仿真中考虑物体不同材质特性对红外效果的影响,使得绘制结果更为逼真;同时借助GPU对不同场景对象多角度下的红外辐射灰度进行并行计算,提升计算速度.该系统基于Unity3D游戏引擎,可以构建包含多种目标对象的红外场景,如植被、建筑以及车辆;重建的三维场景仿真效果图与实地拍摄的真实红外场景图像高度相似,仿真实验渲染速度达到30帧/s,基本满足实时性计算要求.